周厚明
(云南省昭通市彝良縣地方公路管理段,云南 彝良 657600)
山區氣候多變,自然地質條件復雜,公路設施因洪水、強地表降水或持續降雨誘發的水毀問題十分突出。沿河公路,由于河流曲折多變,河床寬窄不一,起伏不定,加上雨水季節,河水暴漲,路基受洪水的頂沖與淘刷造成路基坍塌破壞。在山體破碎嚴重、干溝分布路段,邊坡受暴雨侵蝕易發生坍方、滑坡和泥石流。積極、科學、有效、全面地防治公路水毀對于充分保障公路基礎設施的完好和公路交通運輸的暢通,顯著減小因公路水毀造成的經濟損失和社會影響具有極其重要的意義。
隨著農村公路發展規模的不斷擴大和技術等級的不斷提高,如何有效預防和處治山區沿河公路水毀,結合工作實際,談幾點認識。
1.1 路基坍塌主要發生在半填半挖或全部為填方路段,填筑材料多為開山廢渣和土方。由于防護工程基礎處理不當或埋置深度不足、有的路段未做任何沖刷防護加固措施,在通常情況下,水位低,流速不大,能夠抵御自然水流沖刷而保持路基邊坡穩定。但在較大洪水下,因水位高,流速大,基礎遭破壞、邊坡中的土、巖屑和小石塊被沖走后,便造成路基坍塌,出現路基缺口。地面排水不良、路面和邊溝嚴重滲水也易誘發路基坍塌。
1.2 坍方、滑坡產生的主要原因是地表水或地下水侵入土體,自重增大,內部土體抗剪強度降低所致。在亂開挖、開荒種植不當等人為因素或地震、雨水沖擊等自然力作用下,土體平衡受到破壞也能形成坍方和滑坡。
山坡堆積物或路基上邊坡土體在自重作用下,沿邊坡產生不同程度的下榻為坍方。堆積層或巖層在自重作用下,沿滑動面下滑的現象為滑坡。
1.3 泥石流是在破面土體疏松、植被稀少、邊坡陡峻(30-35 度以上),在大強度暴雨或融雪水的作用下,暴雨或融雪水挾帶大量土、石等固體物質匯入溝谷,形成突然、短暫、間隙的破壞性水流。按其物質組成分為粘性泥石流、稀性泥石流和泥流三種。
2.1 技術檢查。堅持雨前、雨中和雨后檢查,對查出的水毀隱患,應在雨季、汛期之前處治完畢。主要檢查沿河路段的河床沖刷情況和路基受激流沖擊處有無掏空或下沉;陡坡邊坡路段路基有無異動、松裂;調治構造物、涵洞、引道、護坡和擋土墻是否沖空或損壞;邊溝和涵洞排水系統有無阻塞;交通標志是否牢固。
2.2 水毀預防。在日常養護過程中,對易發生水毀路段要做好記錄并編制好維修計劃,根據薄弱環節,制定分期治理計劃,列入養護工程大中修實施。工程設計與施工質量是低御自然災害的重要基礎保障,在設計和施工中應充分重視防護設施和排水系統的質量。
重視公路水毀的調查研究,充分掌握水文、水力和地質資料,根據公路狀況,分析產生的原因,總結歷年發生時間和變化情況,針對易受洪水侵襲和可能發生水毀的薄弱環節,在汛前進行認真檢查。對邊溝、截水溝和涵洞等排水系統以及路肩上妨礙排水的堆積物應及時疏通并清除,對損壞的構造物及時進行維修。對傍河路段激流沖擊處,構造物基礎被掏空或下沉的,不僅要及時修復,還要在可能條件下盡早采取措施予以預防。
水毀搶修必須按照“先搶通后修復”原則進行。在確定搶修方案時,應盡可能做到搶修工程能在其后的修復工程中繼續使用。修復工程應注重設計和施工質量,不得給再次水毀留下隱患。做到修復一處,治理一處,逐年減少和消除重復水毀現象。發生重大水毀中斷交通應及時報告政府,在政府統一領導下,及時組織搶修。
公路水毀防治主要有直接和間接防護兩類。直接防護有植物防護、干砌片石護坡、石籠、擋土墻和刷坡卸載等;間接防護有設置調治構造物,必要時疏浚河床、改變河道,避免或緩和水流對路基的直接破環作用。這里談談2007年以來,彝良縣發生的幾起洪澇災害對沿河公路造成的水毀,我們所采取的處治方法。
2007年彝良縣遭受100年不遇的“8.25”特大洪災,沿河公路柿火線彝良境內全部中斷,路基多處被洪水沖毀。災情發生后,在縣委政府的統一組織指揮下,我們按照“先搶通后修復”的原則,及時進行搶修。同時,對被毀路況進行詳細調查,提出處治方案。在K59+800 處由于路基下邊坡陡峻(垂直高度23.6米),坡角被洪水掏空,誘發路面面層和水穩層有1.36 米懸空,長8.95 米。分析比較后,采取向內移線處理(K16+720-K16+880),并在該路段設置了150 米鋼筋混凝土防撞墻和上擋土墻(長95 米、高3 米)。該方案不僅調直了原彎曲的平面線形,同時在較短時間(4.5個小時)搶修通車。
2008年“8.08”洪災導致柿桃線兩河鄉境內1.858 公里路基被洪水沖毀。其中K21+650-K21+790 段路基全部被洪水沖毀,為盡快搶通為救災提供保障,我們采用挖掘機將大型石頭移做基礎(寬4 米、高1.6 米,高度超出常水位0.5 米),上面用片石嵌縫找平。然后用 3 層 2 ×1 ×1(米)鋼筋石籠(φ12 螺紋鋼,間距25 厘米,迎水面采用焊接,另外三面用5號鐵絲綁扎,每層錯臺10 厘米)做成路基防護墻,路基填方為砂礫。經過三年的運行,該段路基穩定、可靠。2011年通鄉油路建設,沿用了該防護墻(迎水面采用混凝土噴漿封固)。
2011年9月10日昭彝二級路K68+640處發生山體滑坡(坡體垂直高度18.86 米),滑坡體積11230 立方米,摧毀上擋土墻72 米(石砌擋土墻,墻身厚2 米、高3 米),中斷交通。經過勘測計算,在保證滑坡體的重力平衡條件下,我們采取刷坡減載,將邊坡放緩為1:0.75(原為 1:0.5),在原擋土墻處用片石混凝土澆筑基礎厚度為2.5 米、高度為0.9 米,墻身厚度為2 米、高度為3 米擋土墻,中段40米加高1.5 米。處治后山體穩定,交通安全暢通。
在公路上邊坡大規模進行植樹種草,能增加地表糙度,延緩坡面漫流和溝槽徑流,從而降低山區溝谷匯集的洪峰流量,有效減輕洪水對公路的沖擊。縣城過境路一面傍山(將軍山)一面依河,為防止山體產生坍塌和滑坡,山上種植了大量桉樹和櫆樹,并修筑了兩道截水溝。既確保了山體穩定又綠化了將軍山周圍環境,為當地市民提供了一個休閑游樂健身的良好環境。
山區沿河公路水毀是一個普遍客觀存在的問題,而引起公路水毀的根本原因在于水流。要實現根治公路水毀的目標,必須從提高公路設計人員的水文、水力學知識著手,強化、規范公路水文勘測設計工作。公路水毀的預防和治理,只有以科學的理論為基礎,以先進的技術為工具,才能達到標本兼職的目標。否則,僅憑經驗辦事,往往造成屢建屢毀,重復水毀,給公路交通運輸和當地社會經濟發展帶來巨大的負面影響。
[1]楊振華.翟興旺.高連生.農村公路養護與管理[M].北京:人民交通出版社
[2]交通運輸部公路司.農村公路養護技術手冊.北京:人民交通出版社
[3]公路養護技術規范(JTGH10-2009)